胚胎工程研究進(jìn)展

1、綜述動(dòng)物胚胎工程的最新研究方向、方法、原理、結(jié)果以及今后的發(fā)展方向。,胚胎工程研究進(jìn)展,胚胎工程,定義主要是對(duì)哺乳動(dòng)物的胚胎進(jìn)行某種工程技術(shù)操作，然后讓其繼續(xù)發(fā)育獲得人們所需要的成體動(dòng)物的一種技術(shù)。,研究目的 是對(duì)哺乳動(dòng)物的胚胎在體外進(jìn)行人為控制操作，讓其繼續(xù)發(fā)育，進(jìn)而獲得優(yōu)良或珍稀動(dòng)物個(gè)體，并應(yīng)用這類技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)性研究 。,胚胎工程的主要技術(shù)方向,胚胎體外培養(yǎng)胚胎移植胚胎保存胚胎分割胚胎嵌合胚胎干細(xì)胞

2、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物構(gòu)建試管嬰兒胚胎性別控制 克隆動(dòng)物,胚胎體外培養(yǎng),概念：胚胎在體外培養(yǎng)液中繼續(xù)發(fā)育到一定階段的過程，是胚胎工程的基礎(chǔ)。,體外培養(yǎng)要求獲得較多的受精卵或胚胎作供體,,超數(shù)排卵技術(shù),方法：母畜發(fā)情周期的適當(dāng)時(shí)期注入適量的促性腺激素，可以誘發(fā)母畜卵巢內(nèi)較多的卵泡同時(shí)發(fā)育、成熟、排卵。,,條件：提供合理的營(yíng)養(yǎng)日糧、最佳的飼養(yǎng)管理環(huán)境、良好的健康狀況和最大程度減少應(yīng)激是成功繁殖體系的先決條件,原理：促性腺激素對(duì)卵巢發(fā)育作用。,卵

3、巢反應(yīng)的影響因素： 促性腺激素的種類、批號(hào)和用量 給藥方式和持續(xù)時(shí)間 超排起始日期 超排時(shí)是否使用其他激素 解決方法的研究 簡(jiǎn)化超排步驟 (減少注射次數(shù)以減少應(yīng)激) 減少超排差異， 改善超排反應(yīng) 提高可用胚率,個(gè)體差異和環(huán)境差異的影響因素：營(yíng)養(yǎng)狀況、繁殖史、年齡、季節(jié)、超排處理時(shí)卵巢所處的狀態(tài)以及重復(fù)超排等提供。解決方法的研究：合理

4、的營(yíng)養(yǎng)日糧最佳的飼養(yǎng)管理環(huán)境良好的健康狀況最大程度減少應(yīng)激,,,,近些年超排結(jié)果逐步穩(wěn)定,存在問題及發(fā)展前景,胚胎移植,概念：是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。,原理產(chǎn)生胚胎供體和孕育胚胎受體分工合作共同繁育后代,供、受體的同期發(fā)情,供體的超數(shù)排卵,胚胎的評(píng)定,胚胎采集,胚胎移植,胚胎的保存與培養(yǎng),選擇基因或染色體的胚胎移植術(shù)

5、，能有效地杜絕畸形缺陷兒的降生，使攜帶遺傳疾病基因的患者生出健康嬰兒。,胚胎保存,概念：設(shè)法在體外的把胚胎暫時(shí)貯存起來不使其失去活力。,常規(guī)冷凍法,一步冷凍法,程序冷凍法,玻璃化冷凍法,超快速冷凍法,開放式拉長(zhǎng)塑料細(xì)管法,封閉式拉長(zhǎng)塑料細(xì)管法,方法,發(fā)展前景,與胚胎分割結(jié)合，可以增加胚胎數(shù)目和提高產(chǎn)犢率，使胚胎移植不受時(shí)間和地域的限制，解決胚胎遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，減低國(guó)際間引種的高額費(fèi)用，減少疾病傳播，有利于胚胎移植技術(shù)在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

6、胚胎冷凍在加速家畜育種改良進(jìn)程，建立基因庫(kù)，保護(hù)資源等都有重要的意義。,胚胎分割,概念:借助顯微操作技術(shù)或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植給受體母畜，從而獲得同卵雙胎或多胎。,胚胎分割技術(shù),條件：選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。不同發(fā)育階段的胚胎，分割的具體操作不完全相同。,原理：同一胚胎的后代有相同的遺傳物質(zhì)。,獲得同卵雙胎或多胎,,,方法：,分割針或分割刀進(jìn)行分割或者用胰蛋白酶分解 吸出其中

7、的半個(gè)胚胎（或直接將裸半胚胎移植給受體的滋養(yǎng)層） 注入預(yù)先準(zhǔn)備好的空透明帶中。（在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。）,顯微操作器貴、操作煩瑣摘除透明帶處理降低半胚的發(fā)育能力且耗時(shí)多切割后裝帶過程很可能使半胚的斷面細(xì)胞再次受到損傷，移植后可能導(dǎo)致犢?；尾煌|(zhì)量的胚胎對(duì)分割成功率有較大的影響，而且分割后增加的可用胚比率差異顯著不同分割操作者對(duì)胚胎分割的成功

8、率的影響顯著,存在問題,胚胎的基礎(chǔ)理論和冷凍半胚的應(yīng)用研究，推動(dòng)分割半胚冷凍技術(shù)的進(jìn)展，用于實(shí)踐。為生理學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、遺傳學(xué)、胚胎學(xué)和動(dòng)物育種研究，尤其是動(dòng)物遺傳研究提供寶貴材料。,發(fā)展前景,胚胎嵌合,概念：將２個(gè)胚胎細(xì)胞（同種或異種動(dòng)物胚胎）合并，共同發(fā)育成１個(gè)胚胎，然后將這個(gè)胚胎移植給受體，讓其妊娠產(chǎn)仔。產(chǎn)來具有以上２種動(dòng)物胚胎細(xì)胞的幼仔，則為“嵌合體動(dòng)物”。,囊胚顯微注射法： 用顯微操作技術(shù)將供胚的全部或部分內(nèi)細(xì)胞團(tuán)注入除去部

9、分內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的受胚囊胚腔中使其發(fā)育為嵌合胚胎。,聚合法： 是指將去除透明帶的兩枚8細(xì)胞至桑葚期胚胎，或來自兩個(gè)不同胚胎的卵裂球，或卵裂球與胚胎聚合在一起的方法。,發(fā)展前景1.在發(fā)育及細(xì)胞生物學(xué)方面的運(yùn)用(1)研究胚胎分化規(guī)律 (2)研究性分化機(jī)理 (3)孤雌生殖 2.在免疫學(xué)與醫(yī)學(xué)方面的運(yùn)用(1)用于免疫功能的分析 (2)建立遺傳病動(dòng)物模型 3.在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)人工制造有特殊經(jīng)濟(jì)價(jià)值的個(gè)體 (

10、2)種間移植 (3)可作為外源基因的導(dǎo)入方法 (4)生產(chǎn)移植器官,存在問題及發(fā)展前景,存在問題1、嵌合體組織器宮的特異抗原性2、種間嵌合體胚胎細(xì)胞分化、發(fā)育的局限性,胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）,概念：胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）是一種高度未分化細(xì)胞。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官，包括生殖細(xì)胞。,研究和利用ES細(xì)胞是當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的核心問題之一。,發(fā)展前景：生產(chǎn)克隆動(dòng)物2. 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物3.

11、用于器官組織移植和細(xì)胞治療4. 用ES細(xì)胞建立藥物、化學(xué)品的體外胚胎毒性測(cè)試系統(tǒng)5. 在ES細(xì)胞上進(jìn)行遺傳操作6. 通過ES細(xì)胞介導(dǎo)制作遺傳工程動(dòng)物,存在問題：免疫排斥倫理窘境,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,概念：將外源重組基因轉(zhuǎn)染并整合到動(dòng)物受體細(xì)胞基因組中，從而形成在體表達(dá)外源基因的動(dòng)物，稱為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。,方法：顯微注射法反轉(zhuǎn)錄病毒法胚胎干細(xì)胞 (embryonic stem cell，ES細(xì)胞)法電脈沖法精子載體

12、導(dǎo)入法,發(fā)展前景轉(zhuǎn)基因動(dòng)物可用于發(fā)育生物學(xué)和遺傳學(xué)的基礎(chǔ)研究改良和培育動(dòng)物新品種、研制和生產(chǎn)生物活性物質(zhì)醫(yī)學(xué)研究上對(duì)心血管疾病、遺傳病、腫瘤學(xué)、免疫學(xué)研究的貢獻(xiàn)把目的基因轉(zhuǎn)到動(dòng)物中去使動(dòng)物的血液、乳汁中產(chǎn)生目的基因所要表達(dá)的產(chǎn)物。在器官移植中可克服異種動(dòng)物間的排斥作用。,存在問題轉(zhuǎn)基因動(dòng)物受遺傳鑲嵌性和雜合性的影響，其有性生殖后代變異較大，難以形成穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因品系.,試管嬰兒,概念：在試管中把從婦女卵巢中取出的卵培養(yǎng)成

13、熟并與丈夫的精子結(jié)合，然后，把培育成的胚胎移植入母體子宮，正常發(fā)育并出生。,控制性超排卵,監(jiān)測(cè)卵泡,取卵,取精,體外受精,胚胎體外培養(yǎng),胚胎移植,補(bǔ)充黃體酮,第14天后驗(yàn)晨尿確定是否妊娠,妊娠后14天B超查胎兒數(shù)及胚胎著床部位,不孕不育優(yōu)生,胚胎性別控制,概念：通過對(duì)動(dòng)物的正常生殖過程進(jìn)行人為干預(yù)，使成年雌性動(dòng)物產(chǎn)出人們期望性別后代。,原理：SRY-PCR技術(shù)檢測(cè)胚胎細(xì)胞中有無(wú)TDF(睪丸決定因子)存在。通過這種技術(shù)可以得到人們想要

14、的性別。,TDF基因,有并表達(dá),生殖器官:睪丸,沒有,生殖器官:卵巢,方法：（1）胚胎性別鑒定技術(shù)（2）卵子受精前的性別控制技術(shù) ①精子分離 ②改變子宮生理生化環(huán)境,問題與發(fā)展：目前已經(jīng)有雌性控制率分別達(dá)到55－69％和70－75％的不同藥物，但還需要從控制效率和重復(fù)穩(wěn)定性方面進(jìn)行研究和提高，才能廣泛應(yīng)。,克隆動(dòng)物,概念：又稱“生物放大技術(shù)”，利用生物技術(shù)由無(wú)性生殖產(chǎn)生與原個(gè)體有完全相同基因組之后代的過程。,例子：

15、,克隆技術(shù)的廣闊前景： （1）培育優(yōu)良畜種和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；（2）生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物； （3）生產(chǎn)人胚胎干細(xì)胞用于細(xì)胞和組織替代療法（4）復(fù)制瀕危的動(dòng)物物種，保存和傳播動(dòng)物物種 資源。,存在問題及發(fā)展前景,存在問題然而克隆技術(shù)猶如原子能技術(shù)，是一把雙刃劍，劍柄掌握在人類手中。至今各個(gè)國(guó)家對(duì)待克隆技術(shù)的態(tài)度不一致，之間有許多社會(huì)道德和法律上的問題。,胚胎工程在我國(guó)的應(yīng)用以及發(fā)展前景,特點(diǎn)： 起步晚

16、 發(fā)展快應(yīng)用： 畜牧業(yè)、食品、醫(yī)藥、科研、生產(chǎn)等不足： 優(yōu)良種母畜不足 缺乏技術(shù)人員 相關(guān)基礎(chǔ)研究設(shè)施少，研究成本高 相關(guān)法律欠缺，市場(chǎng)沒有標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量不一，不法人員鉆空子。解決：產(chǎn)業(yè)化；團(tuán)體化；集中優(yōu)勢(shì)資金發(fā)展試用地區(qū)，以點(diǎn)帶面逐漸推廣